GIS概论理解
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1.数据:是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
包括数字、文字、符号、图像、声音。
数据本身并没有意义。
2.信息:狭义:两次不定性之差,即指人们获得信息前后对事物认识的差别。
广义:信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体之间的一切有用的消息或知识,是表征事物特征的一种普遍形式。
GIS中的信息即是广义的信息概念,它不随数据形式的改变而改变。
3.数据与信息的关系:数据的信息的表达形式,是信息的载体;而信息则是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义,才成为信息。
4.数据处理:是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等操作。
数据处理的目的在于:1)把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式。
2)把数据加工成对正确管理和决策有用的数据。
3)把数据编辑后存储起来,以供后续使用。
5.信息的特点:1)信息的客观性。
2)信息的适用性。
3)信息的传输性。
4)信息的共享性。
6.地理信息:是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
7.地理数据:是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
8.地理信息的特征:1)空间特征。
2)属性特征。
3)时序特征。
9.地理信息系统(GIS):地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
10.地理信息系统的基本概念:1)地理信息系统首先是一种计算机系统2)地理信息系统的操作对象:地理数据或空间数据(spatial data) 3)地理信息系统的技术优势:在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析功能力、快速的空间定位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成和可视化表达手段,以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
地理信息系统概论地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种利用计算机技术来捕获、存储、管理、分析和展示地理空间数据的系统。
它与地理学和地理信息科学紧密相连,为我们提供了一种有效的方式来理解和解释地球上的现象和问题。
本文将就地理信息系统的概念、应用范围以及未来发展进行探讨。
地理信息系统是一个包含软件、硬件、数据和人员的综合系统。
它可以通过空间分析、建模和可视化等方式,帮助我们更好地理解和掌握地球上的事物和现象。
地理信息系统是一种跨学科的领域,涉及到地理学、计算机科学、地图学、统计学等多个学科的知识。
它的基本原理是将地理空间数据与属性数据进行关联和整合,通过空间分析来揭示其中的关联和规律。
地理信息系统的应用范围十分广泛。
从城市规划到环境保护,从农业管理到交通规划,从资源管理到灾害预警,地理信息系统都发挥着重要的作用。
在城市规划方面,地理信息系统可以帮助规划师们更好地了解城市的地理特征和人口分布,为城市的合理布局和发展提供科学依据。
在环境保护方面,地理信息系统可以监测环境污染、物种迁徙等现象,为环保决策提供数据支持。
在农业管理方面,地理信息系统可以帮助农民根据土地特征选择合适的农作物种植,并进行水资源和气候的管理。
在交通规划方面,地理信息系统可以辅助分析交通拥堵状况,并提供最佳路线规划。
未来,地理信息系统的发展前景十分广阔。
随着5G技术的发展和数据采集技术的不断改进,地理信息系统将更加强大和智能化。
例如,借助高分辨率遥感技术,我们可以对地球表面进行更加详细的观测和测量。
同时,随着人工智能和机器学习技术的应用,地理信息系统可以对大数据进行更精确和快速的处理,从而为决策者提供更准确的决策支持。
此外,地理信息系统还可以与其他技术进行深度融合,如物联网、区块链等。
通过与物联网的结合,地理信息系统可以获取更精确的实时数据,实现更精细化的管理。
而通过与区块链的结合,地理信息系统可以实现数据的去中心化、不可篡改和共享,提高数据的安全性和可信度。
第1讲GIS概述GIS(地理信息系统)是一种将地理空间信息与数据相结合的技术工具。
它可用于收集、存储、处理、分析和展示地理数据,以帮助用户更好地理解和解决与地理位置相关的问题。
GIS在各个领域和行业中都有广泛的应用,如城市规划、环境管理、自然资源管理、农业、气候变化研究等。
地理空间信息包括位置、形状、大小、距离、方向等与地理要素有关的信息。
GIS通过使用软件和硬件工具将地理空间信息与其他数据结合,将地理信息可视化和分析。
GIS的三个基本组成部分是硬件、软件和数据。
硬件包括计算机、GPS设备、遥感和扫描仪等。
软件用于对地理数据进行存储、处理和分析,如ArcGIS、QGIS等。
数据是GIS的基础,包括地理数据、属性数据和图像数据等。
GIS的应用领域广泛。
在城市规划中,GIS可用于评估土地利用、交通网络规划、设施位置选择等。
在环境管理中,GIS可用于监测和管理自然资源、环境污染等。
在农业中,GIS可用于土壤评估、作物生长模拟等。
在气候变化研究中,GIS可用于模拟气候变化、评估潜在影响等。
GIS的发展使得地理空间信息成为重要的决策支持工具。
它可以帮助决策者更好地理解和解决与地理位置相关的问题。
例如,在城市规划中,GIS可以为政府官员提供决策支持,以制定更合理的城市规划政策。
在应急管理中,GIS可以帮助决策者更好地预测和应对自然灾害。
在商业领域中,GIS可以用来进行市场分析、区域营销等。
虽然GIS具有广泛的应用前景,但也面临一些挑战和问题。
首先,数据的质量和准确性是使用GIS的基础,但往往受到数据获取和处理的困扰。
其次,GIS技术的复杂性对于一些用户来说可能是一个挑战,需要一定的专业知识和培训。
此外,GIS的应用也牵涉到一些隐私和安全问题。
总结来说,GIS是一种将地理空间信息与数据相结合的技术工具,可以应用于各个领域和行业。
它能帮助用户更好地理解和解决与地理位置相关的问题。
虽然面临一些挑战,但GIS的应用前景仍然广阔,将持续发展和创新。
地理信息系统概论(2012)地理信息系统(GIS)是一种集成了地理学、计算机科学、遥感技术和统计学等多学科技术的综合性系统。
它主要用于采集、存储、管理、分析和展示与地理空间位置相关的数据。
自20世纪60年代诞生以来,GIS技术不断发展,如今已成为我国国民经济和社会发展的重要支撑。
一、地理信息系统的基本概念1. 地理信息:地理信息是指与地球表面位置相关的自然、人文现象的信息。
它包括地形、地貌、气候、水文、土壤、植被、人口、交通、建筑等各种类型的数据。
2. 空间数据:空间数据是描述地理现象位置、形状、大小及其分布特征的数据。
它包括矢量数据和栅格数据两种类型。
3. 属性数据:属性数据是与空间数据相对应的,用于描述地理现象特征的文字、数字和符号等信息。
4. 空间分析:空间分析是地理信息系统的核心功能,通过对空间数据进行处理和分析,揭示地理现象的分布规律、时空变化和相互关系。
二、地理信息系统的组成1. 空间数据采集与输入:空间数据采集是GIS的基础,主要包括野外调查、地图数字化、遥感影像处理等方法。
2. 数据存储与管理:GIS数据存储与管理采用数据库技术,实现对空间数据和属性数据的统一管理。
3. 数据处理与分析:数据处理与分析是GIS的核心,包括空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析等功能。
4. 地图制作与输出:地图制作是GIS的重要应用,通过地图展示地理信息的空间分布特征。
5. 软件与硬件平台:GIS软件是系统的运行环境,硬件平台包括计算机、服务器、网络设备等。
三、地理信息系统的应用领域1. 国土资源管理:GIS在国土资源调查、评价、规划等方面具有广泛应用,有助于提高国土资源利用效率。
2. 城市规划与管理:GIS为城市规划、建设、管理提供空间数据支持,实现城市可持续发展。
3. 环境保护:GIS在环境监测、污染源分析、生态保护等方面发挥重要作用。
4. 交通规划与管理:GIS为交通规划、道路设计、交通管理提供技术支持。
GIS概述地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集合了地理数据的组织、存储、处理、分析和展示功能与一体的计算机系统。
它通过将地理空间数据与属性数据结合在一起,可以对地理现象进行描述、分析、模拟和预测。
GIS系统广泛应用于土地利用规划、城市规划、环境保护、资源管理、气象预报、农业、交通、能源、医疗等领域。
GIS系统的核心是地理信息,它包括空间数据和属性数据两个方面。
空间数据是指用空间坐标来描述地理现象的数据,通常以点、线、面的形式存储。
属性数据是指与地理现象相关的非空间信息,如地理名称、人口统计数据、土地利用类型等。
地理信息是基于位置的信息,通过整合空间数据和属性数据,可以更好地理解和描述地理现象,提供有关地理现象的综合、准确和可视化的信息。
GIS系统的主要功能包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据展示等。
数据采集是指从现实世界中获取地理数据的过程,可以通过GPS测量、卫星遥感等手段获取空间数据和属性数据。
数据存储是指将采集到的地理数据存储在计算机系统中,通常以数据库的形式存储。
数据管理是指对地理数据进行组织、分类和管理,以支持GIS系统的有效运行。
数据分析是指利用GIS系统进行空间分析、地理统计分析、网络分析等,以提取有关地理现象的有意义的信息。
数据展示是指将分析结果以地图、图表、三维模型等形式展示出来,以帮助用户更好地理解和决策。
GIS系统的基本原理包括地理参考系统、数据模型和地理分析方法。
地理参考系统是指用于定义地理位置的一种标准系统,包括地理坐标系统和地理投影系统。
数据模型是指用于描述地理现象的抽象模型,包括点、线、面等要素类型,以及拓扑结构和属性字段等。
地理分析方法是指用于处理地理数据和提取有关地理现象的方法,如缓冲区分析、空间插值、路径分析等。
GIS系统的应用非常广泛。
在土地利用规划中,GIS可以提供土地利用类型、土地利用变化和土地开发的信息,从而帮助决策者进行土地规划和管理。
对gis的认识和理解500字GIS是Geographic Information System的缩写,它是一种用来存储、维护、管理、显示和分析地理空间数据的系统。
GIS可以以地图形式来表示和显示当前空间数据,借助于地理空间技术实现其空间管理和空间分析功能,实现空间数据的共享、集成及管理。
GIS整体由一系列构成,包括GIS计算机硬件设备(如GIS服务器、GIS存储等)、GIS软件系统(如GIS分析软件、定制应用软件、地理空间数据管理系统等),还有地理空间数据Raster和Vector,以及地理空间技术的应用。
GIS有一些确定的组件,如GIS数据模型,GIS数据管理,GIS计算,GIS分析,GIS应用开发,GIS数据收集,GIS数据共享及运行,以及GIS设计实施等。
GIS软件以及GIS服务器将它们集成在一起,将GIS数据集中管理,并实现GIS分析功能。
GIS可以用于很多领域,如政府管理,经济管理,事件反映,天气和气候预报,科学研究,教育和培训,资源调查等。
GIS也可以作为装配系统,集成涉及地理空间和地理信息的多种系统组件,用于进行地理空间分析,以促进管理决策或做出解决方案。
在大多数情况下,GIS几乎涵盖了整个地理空间信息处理领域,它以其庞大的数据量,多样的功能与方法以及极大的可扩展性被用于改善现实世界环境的管理和决策。
GIS的测量精度和分析能力允许它有效地准确地提供地理位置信息,以帮助决策者更有效地识别和使用地理信息决策,以及准确估计影响决策的各种影响因素。
另外,它通过分析地理空间数据来构建模型来确定影响我们的各种要素的影响,更有效地利用有限的资源来解决各种复杂的问题,为管理者等决策者提供信息支持,并以空间可视化的形式显示复杂的空间关系及现象,使各种空间信息容易理解。
地理信息系统概论一.名词解释1.地理信息:是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称;2.地理信息系统:GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题;3.地理实体:指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元;4.矢量数据结构:是利用欧几里得几何学中的点,线,面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式;5.栅格数据结构:指将空间分割成有规则的网格,称为栅格单元,在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式;6.空间数据编码:也称为特征码,是指将数据分类结果用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程;7.矢量数据的输入:实际上是产生和矢量数据结构相适应的GIS空间数据的过程,即把经过分类和编码的地理要素的空间位置,转换为一些列坐标,然后将这些坐标按照确定的数据格式存入到计算机中去;8.空间拓扑关系p106空间数据的拓扑关系1.拓扑邻接:同类元素之间的拓扑关系。
2、拓扑关联:不同类元素之间的拓扑关系。
3、拓扑包含:同类不同级元素之间的拓扑关系。
拓扑邻接:N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3拓扑关联:N1/е1、е3 、е6 ;P1/е1、е5 、е6拓扑包含:P3与P49.空间数据库:是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总合。
是空间数据库系统的简称,(包括:数据库:数据的集合;DBMS:软件系统;应用系统:应用软件)10.空间数据库管理系统:是指能够对物理介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义,提供必须的空间数据查询、检索和存取功能,能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统11.空间数据库:一个主要功能就是能够进行空间数据的查询,即根据用户的要求,从数据库中找出符合用户要求的空间数据子集,提供给用户作进一步的处理工作;12.空间关系查询p13113. 空间分析:是GIS的重要组成部分,也是评价一个GIS功能强弱的主要指标之一;14. 空间叠合分析:是指在相同坐标系统条件下,将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系;15. 空间邻近度:描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,邻近度分析是空间分析的一种重要手段;16. 空间网格分析:一种特殊的线性分析,即一系列相互连接的线,依据图论和运筹学原理,依据网络拓扑关系,通过考察网络元素的空间与属性数据,以数学理论模型为基础,对网络的性能特征进行多方面的分析计算技术。
一、对当前GIS的理解
近年来,科技进步呈现出加速度的增长势头,云计算方兴未艾,大数据的技术浪潮又汹涌而至。
以极低成本采集到的各类数据,经过分析挖掘提炼出有价值的信息,推动以机器学习、精准营销、商业智能等领域的迅猛发展,并逐步扩展到各个行业。
数据正在成为发展的源动力,成为第四次工业革命的“煤炭”和“石油”。
而我们也即将从信息技术时代步入数据技术时代。
在大数据时代,以空间数据管理和分析为己任的GIS,又该何去何从呢?
龚健雅院士认为大数据给GIS带来了三个方面的改变:
1.要处理的数据来源从测绘4D数据为主变为以手机信令、导航、移动互联网等这些新的数据来源;
2.新的数据来源尤其是实时数据,对空间索引和数据存储等技术方面提出新的要求;
3.空间分析的算法也要改变,以适应新数据和新应用的需要。
周成虎院士从数据、计算和服务三个维度提出引领第四代GIS发展的要点,分别是:
1.从相对静态的量测数据为主体发展到以动态异构、时空密集、非结构化的“大数据”为主体;
2.从组件式功能计算发展到高性能环境支持下的空间处理与分析工具计算;
3.从根据应用需求的软件开发发展到个性化服务模式及庞大的地理信息服务网络。
陶闯博士更是提出“GIS已死”的说法,强调实时数据将取代静态数据,成为数据的主流。
我的理解是:支持大数据将成为GIS的标配。
1.GIS 就是空间数据库:GIS 是一个包含了用于表达通用GIS 数据模型(要素、栅格、拓扑、网络等等)的数据集的空间数据库。
2.GIS 就是地图:从空间可视化的角度看:GIS 是一套智能地图,同时也是用于显示地表上的要素和要素间关系的视图。
底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达,而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”,来支持查询、分析和信息编辑。
3.GIS 是空间数据处理分析工具集:从空间处理的角度看,GIS 是一套用来从现
有的数据集获取新数据集的信息转换工具。
这些空间处理功能从已有数据集提取信息,然后进行分析,最终将结果导入到数据集中。
二、GIS应用的主要技术
我们回顾GIS的发展历程,技术变革及其引发的GIS形态转变已经发生过多次。
从最早以Arc/Info为代表、基于Unix大型机的集中式GIS,发展到90年代中后期以MapInfo 为代表的桌面GIS,再发展到2000年开始的以SuperMap为代表的组件式GIS,以及前些年的服务式GIS和云计算GIS,直到现在的大数据GIS。
每一次技术变革中,都会有一些GIS产商跟不上时代潮流而被淘汰;同时也会有GIS产商紧跟时代潮流,实现华丽的转身。
因此准确的说,是不与时俱进、跟不上时代发展的GIS已经死去。
在大数据浪潮洗礼下存活和发展壮大的GIS,必须就是“大数据GIS”。
ESRI ArcGIS Desktop 中分别用ArcCatalog (GIS 是一套地理数据集的观点)、ArcMap (GIS 是一幅智能的地图)和ArcToolbox (GIS 是一套空间处理工具)来表达。
这三部分是组成一个完整GIS 的关键内容,并被用于所有GIS 应用中的各个层面。
ArcCatalog 用于组织和管理所有GIS 数据。
它包含一组工具用于浏览和查找地理数据、记录和浏览元数据、快速显示数据集及为地理数据定义数据结构。
它包括了下面的工具:
●浏览和查找地理信息。
●记录、查看和管理元数据。
●创建、编辑图层和数据库
●导入和导出geodatabase 结构和设计。
●在局域网和广域网上搜索和查找的GIS 数据。
●管理ArcGIS Server。
ArcMap 是ArcGIS Desktop 中一个主要的应用程序,具有基于地图的所有功能,包括制图、地图分析和编辑。
ArcToolbox提供了极其丰富的地学数据处理工具,可在表面模型和三维矢量数据上实现各种分析、数据管理和数据转换操作的地理处理工具的集合。
使用ArcToolbox中
的工具,能够在GIS数据库中建立并集成多种数据格式,进行高级GIS分析,处理GIS 数据等;在ArcToolbox中可进行拓扑处理,可以合并、剪贴、分割图幅,以及使用各种高级的空间分析工具等。
ArcGIS 具有表达要素、栅格等空间信息的高级地理数据模型,ArcGIS 支持基于文件和DBMS(数据库管理系统) 的两种数据模型。
基于文件的数据模型包括Coverage 、Shape 文件、Grids 、影像、不规则三角网(TIN)等GIS 数据集。